抗滑桩设计
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全埋式抗滑桩的设计一、抗滑桩所受外力作用于抗滑桩上的外力有滑坡推力和桩前抗力,其中滑坡推力是作用在抗滑桩上的主要外力,其大小通过传递系数法确定;桩前抗力指桩前滑体对桩的作用力,由于滑动面的存在,桩前滑体难以形成连续的弹性抗力,一般采用剩余抗滑力(桩在抗滑段时)和被动土压力二者中的较小值,用剩余抗滑力时其分布图式为矩形,用被动土压力时为三角形,当桩前滑体有可能滑走时则不能考虑桩前抗力。
1、滑坡推力的计算滑坡推力是作用在抗滑桩上的主要外力,国内采用传递系数法(即不平衡推力法),传递系数法属于非严格条分法(在非严格条分法中,通常只满足一个平衡条件,而不管另一个平衡条件。
在土条的平衡中只满足力的平衡,而不满足力矩平衡;在总体平衡中只满足力的平衡或力矩平衡),假设条间力的方向与上一条块底面平行,计算公式如下1i i i s i i P P FT R ψ-=+- (1)()sin cos sin i i i s i i i i i T W K W Q ααθα=+--()cos sin cos tan i i i i i s i i i i i i R c l W K W Q U ααθαϕ=+-+--⎡⎤⎣⎦()()11cos tan sin i i i i i ψααϕαα--=--⋅- (2)式中i P ——条间力(剩余下滑力),方向与上一条块底面平行;i T ——下滑力;i R ——抗滑力;i W ——体力,作用点为条块的重心,可由材料的重度和几何参数来计算;i Q ——坡面外力,该力源于外载或加固作用,方向与垂直方向的夹角为i θ;当该力沿条底的分力与滑动体的可能滑动方向相反时,0i θ>;反之0i θ<; s K ——地震影响系数,s i K W 为地震力,作用点为条块的重心;U——条底孔隙水压力,可由浸润线的位置来计算,其作用点可由条底上i的水压力分布来确定;2、桩前抗力的计算设置抗滑桩以后,当抗滑桩到滑坡推力的作用产生变形时,一部分滑坡推力通过桩体传给锚固段地层,另一部分传递给桩前滑体(即为桩前抗力)。
滑坡抗滑桩设计计算抗滑桩设计一:设计题目某高速公路K15+620~K15+880 滑坡处治设计。
二:设计资料1:概述某高速公路K15+620~K15+880位于崩坡积块石土斜坡前缘,原设计为路堑墙支挡块石土,泥岩已护面墙防护。
开挖揭露地质情况与设计差异较大,在坡题前缘全断面开挖临空后,受预计暴雨作用块石土形成牵引式滑坡。
滑坡发生后,对该滑坡进行施工图勘测,并结合工程地质勘测报告,对该滑坡提出处置的方案。
K15+620~K15+880滑坡采用“清方+支档+截排水”综合处理,滑坡处治平面布置图见附图1,要求对抗滑桩进行设计。
2:工程地质条件该高速公路K15+620~K15+880 滑坡区位于条状低山斜坡中上部,沿该段公路左侧展布,前缘高程304m 左右,后缘高程355m 左右,地形坡角约30 度。
滑体纵向长约105 米,宽200~300 米,滑体厚度8~20 米,面积接近1.5×104m2,体积约15×104m3。
主滑动方向202°,属于大型牵引式块石土滑坡。
通过地质测绘及钻探揭露,滑体物质主要由崩坡积块石土(Q4c+dl)组成。
块石土呈紫红、灰褐等色,稍湿~湿,松散~稍密,成份主要为砂岩、少量粉砂质泥岩,多为中等风化,棱角状,粒径20cm~50cm,约占60%,次为小块石,约占10%,其间由紫红色低液限粘土充填。
在滑体后部相对较薄,厚5~8m;在滑体中部、前端分布较厚,厚9~24m。
滑动带(面)多为块石土与基岩的接触带,滑带厚0.2~0.6m 左右,滑带土中小块石含量较低(<5%),低液限粘土湿、可塑~软塑,有搓揉现象,见镜面、擦痕等。
滑床物质主要为侏罗系沙溪庙组泥岩、砂岩。
泥岩多为紫红色,主要由粘土矿物组成,砂质含量不均,局部富集,泥质结构、厚层状构造;砂岩多为灰白色,主要由长石、石英、云母等矿物组成,泥、钙质胶结,细粒结构,厚层状构造。
岩层产状265º~290º∠15º~28º,基岩顶面的产状近似于岩层产状。
抗滑桩的设计考虑因素
抗滑桩的设计考虑因素包括:
1. 地质条件:对于不同的地质条件,需要考虑地层的稳定性、土层的强度等因素,以确定合适的抗滑措施和桩基设计。
2. 设计荷载:需要考虑桩基所承受的静力荷载、动力荷载等,并根据荷载大小确定桩基的尺寸和强度。
3. 桩的类型:抗滑桩的类型有许多种,例如搁置桩、吉尔桩、混凝土搁置桩等,需要根据具体情况选择适合的桩型。
4. 桩的长度和直径:桩的长度和直径需要根据地质条件和设计荷载确定,以确保桩基的稳定性和承载能力。
5. 桩的布局:桩的布局应根据具体情况进行合理设计,以确保抗滑桩能够均匀地分布在受力区域内,提供足够的支撑和抗滑性能。
6. 抗滑力的计算:需要根据桩基的设计荷载和地层条件,计算抗滑力的大小,并根据计算结果设计合适的桩基。
7. 施工工艺:抗滑桩的施工工艺需要合理安排,确保桩身的质量和强度,并保
证桩与地层之间的紧密结合。
8. 监测与维护:抗滑桩施工完成后,需要进行定期的监测和维护工作,确保桩基的稳定性和抗滑性能。
沙伟奇 2抗滑桩设计步骤1、选定桩的位置。
一般设置在坡体的前缘。
2、根据滑坡推力,地基土性质、桩用材料等资料拟定桩的间距、截面形状和尺寸和埋置深度间距:单桩不考虑间距截面形状及尺寸:钢筋混凝土桩的截面形状有矩形、圆形。
当滑坡推力不能确定时,多采用圆形桩。
埋置深度:桩长宜小于 35m,锚固深度约为全桩长的 1/2~1/4 3、计算作用在抗滑桩上的各力滑坡推力:由前步骤计算得知桩前土抗力 :滑动面以上的桩前土抗力,可由极限平衡时滑坡推力曲线在设置桩处的值,桩前被动土压力确定,二者选小值。
桩前滑坡体可能滑走时不考虑桩前土抗力。
锚固段岩土体抗力,通常由弹性地基系数法确定。
4、地基反力计算、确定地基系数, K 法, M 法1) 地基反力:P y CB p X yP y——地基反力( KN/m2)C ——地基系数(kpa/m)B p——桩的计算宽度( m)X y——地层y处的位移量(m)2)地基系数2C m( y y0)m——地基系数随深度变化的比例系数n——随岩土类别而变化的比例常数y0——与岩土类别有关的常数①K 法当 n=0,C为常数,即C K适用于较完整的硬质岩层,未扰动的硬粘土和性质相近的半岩质地层。
②m 法当 n 1 , y 0 时, C my ,C值呈三角形变化规律,适用于一般硬塑至半坚硬的沙粘土、碎石类土或风化破碎呈土状的软质页岩以及密度随深度增加的地层。
参考:表 5-1、表 5-23)抗滑桩的计算宽度矩形桩 B b 1pb——桩的宽度圆形桩B p 0.9( d 1)d——桩的直径5、计算桩的变形系数α或β及换算深度αh或βh,来判断按弹性桩或刚性桩来计算a)K法4CB p4EIh 1刚性桩h f 1弹性桩b) m 法5mB pEIh 2.5 刚性桩h f 2.5 弹性桩6、受荷段内力计算,确定滑面处的弯矩 (M 0 )、剪力( Q 0)按材料力学计算7、锚固段内力计算。
根据桩底的边界条件采用相应的计算公式求算滑面处的水平位移和转角及其下若干点(刚性桩一般每深1m取一点,弹性桩0.2m )的侧向弹性力、截面剪力,弯矩等,同时求出最大剪力及其位置,最大弯矩及其位置。
抗滑桩防护方案计算验算抗滑桩原设计长度为15米,桩基埋入承台深度为4.5米,桩基另侧采用万能杆件支撑(见附后图)。
由于承台基坑开挖较深,在承台施工时万能杆件横向支撑干扰较大,给施工带来很大的不便。
为此提出抗滑桩防护修改方案:1、取消万能杆件横向支撑;2、加大抗滑桩入土埋置深度,由4.5米增至9米,总桩长增至19米;3、在桩顶部设1.2m×0.8m系梁连接所有抗滑桩,加强桩顶部的整体稳定性。
具体验算如下:一、桩长及桩身最大弯矩计算开挖深度10米,桩下土层为新黄土和圆砾土,土的内摩擦角取35°,土的重度γ=18KN/m3,无地下水,采用人工挖孔灌注桩支护。
取1米为计算单元,计算桩入土深度及最大弯矩。
顶部车辆荷载P=10KN/m2。
1、桩的入土深度14.06224.0696.64)(67.632/77.284283.1083.010837.0)(49.51271.010271.0181069.3)245(271.0)245(/191056.0101856.0181032'223'''=====-====⨯⨯+⨯⨯⨯==+=+==-==⨯+⨯⨯=⨯+⨯⨯==+==-==+⨯=+⨯====∑∑∑l K E n l K E m r K K K mh m KN K P h K h l E h l rK K e K P K h e tg K tg K m KN h h h m Ph P P aa P γγαγααααααααγμμγϕϕγγγ由m ,n 值查图(布氏理论曲线)得:62.0=ωm x t m l x 89.82.171.662.083.10=+==⨯==μω故挖孔桩总长为10+8.89=18.9m (按19m 施工) 2、桩的最大弯矩计算∑∑•=-=---+==-=m KN x K K x l E M mK K E x mP m P m 8.174607.28185.20276)()(96.2')(23'maxγαγαα设桩中心距按1.5米布置则每根桩最大弯矩为1746.8×1.5=2620KNm 最大弯矩在承台底2.96m 处。
抗滑桩专项施工方案第一章工程概况1、工程概况本工程属于广南高速公路广元连接线新建工程(万源至龙潭)K2+260~K2+420段。
因该段为老滑坡体,经地质钻探,该段为粉质粘土,其天然密度:20.5kn/m3,抗剪强度:土体内聚力C=23.5kpa,内摩擦角A=13.9o,基地摩擦系数:0.25,计算滑坡推力589~660kn/m。
本段共用到18m、20m和22m三种桩长的抗滑桩,其截面分别为□1.5x2.0m,□2.0x2.5m和□2.0x2.5m三种。
2.1、工程地质情况及周边环境2. 1 自然地理本合同段位于四川盆地北部山区,地形地貌为低山丘陵地貌,全线以元山观山脊为分界线,从线路起点至元山观,海拔从500米左右升至850米,属于升破线路,路线总体沿沟谷走向布线,沟谷由宽逐渐变窄,坡度越来越大,岸坡越来越陡;线路大部分沿岸坡坡脚延伸,局部沿破腰展布,桥止处一般为河谷地貌;沿线多为斜坡缓台地形,路线地势较高,地表植被发育、农田广布。
沿线多条季节性河流。
2. 2气象水文广元市利州区位于四川盆地北端,处于盆地向山区过渡地带,气候温和湿润,雨量较充沛,光照适宜,四季分明,属四川盆地亚热带湿润气候带。
因地形起伏较大,垂直气候分带较明显,因此在小范围、小区域内气候有差异,气温随高程升高而稍有降低,河谷山口风多且强,将于充足,时空分配不均,灾害天气频繁,常出现冬干、春旱、夏洪、秋涝及春秋二季低温灾害。
冬春季节常受北方冷空气干扰,水汽含量低,降雨少、蒸发大,干旱尤为严重。
根据气象部门统计,每隔1.5年就发生一次较为严重得旱灾。
而降雨多集中在夏季,多暴雨、大暴雨,引发洪涝灾害,江河猛涨,山洪爆发。
2. 3地质根据1:20万区域地质图,境内地质西北受龙门山断裂带的影响,东受米苍山东西向构造带与巴中莲花壮构造的控制,西南受绵阳带壮构造制约,属川中坳陷燕山褶皱带的川岩层均具有单斜构造特征,地质构造较简单。
3、工程特点与难点(1)本段高边坡防护工程工程量大,防护形式多,施工工序复杂多样,由于此处地形陡峭,施工中可利用的施工场地较小,给施工带来较大的施工难度。
抗滑桩设计与计算1抗滑桩设计的要求和步骤 1.1抗滑桩设计的要求1整个滑坡体具有足够的稳定性,即抗滑稳定安全系数满足设计要求值,保证滑体不越过桩顶,不从桩间挤出。
2桩身要有足够的强度和稳定性。
桩的断面和配筋合理,能满足桩内应力和桩身变形的要求。
3桩周的地基抗力和滑体的变形在容许范围内。
4抗滑桩的间距、尺寸、埋深等都较适当,保证安全,方便施工,并使工程量最省。
抗滑桩设计的任务就是根据以上要求,确定抗滑桩的桩位、间距、尺寸、埋深、配筋、材料和施工要求等。
这是一个复杂的问题,常常要经过分析研究才能得出合理的方案。
1.2抗滑桩设计计算步骤1首先弄清滑坡的原因、性质、范围、厚度,分析滑坡的稳定状态和发展趋势。
2根据滑坡地质断面及滑动面处岩土的抗剪强度指标,计算滑坡推力。
3根据地形地质及施工条件等确定设桩的位置及范围。
根据滑坡推力大小、地形及地层性质,拟定桩长、锚固深度、桩截面尺寸及桩间距。
桩的计算宽度,并根据滑体的地层性质,选定地基系数。
据选定的地基系数及桩的截面形式、尺寸,计算桩的变形系数(α或β)及其计算深度(αh或βh),据以判断是按刚性桩还是弹性桩来设计。
4根据桩底的边界条件采用相应的公式计算桩身各截面的变位(位移),内力及侧壁应力等,并计算确定最大剪力、弯矩及其部位。
5校核地基强度。
若桩身作用于地基的弹性应力超过地层容许值或者小于容许值过多时,则应调整桩的埋深或桩的截面尺寸,或桩的间距,重新计算,直至符合要求为止。
6根据计算的结果,绘制桩身的剪力图和弯矩图。
7对于钢筋砼桩,还需进行配筋设计。
2抗滑桩设计的基本假定 2.1作用于抗滑桩上的力系作用于抗滑桩上的外力包括:滑坡推力、受荷段地层(滑体)抗力、锚固段地层抗力、桩侧摩阻力和粘着力以及桩底应力等。
这些力均为分布力。
1滑坡推力作用于滑面以上部分的桩背上,可假定与滑面平行。
由于还没有完全弄清桩间土拱对滑坡推力的影响,通常是假定每根桩所承受的滑坡推力等于桩距(中至中)范围内的滑坡推力。
抗滑桩基础设计一、引言抗滑桩基础是一种用于解决软土地基滑移问题的基础形式。
它通过在地基中嵌入抗滑桩,利用桩与土体之间的摩擦力来增加地基的稳定性。
本文将针对抗滑桩基础的设计进行详细讨论。
二、基本原理抗滑桩基础是根据土体力学基本原理设计的一种地基工程形式。
当地基土壤较为松软时,常常会出现滑移的问题,而抗滑桩基础能够通过增大地基与桩体之间的摩擦力来防止滑移的发生。
其基本原理是通过嵌入桩体,并将桩体与土壤充分接触,通过桩与土壤之间的力学作用来增加地基的抗滑性能。
三、抗滑桩的设计参数1. 桩身直径:抗滑桩的直径通常通过地基的稳定性计算得出,需要结合地质勘探和土质分析数据进行综合考虑。
2. 桩长:桩长应根据地基土壤的特性、地下水位、设计荷载等因素进行合理确定。
通常情况下,桩长越长,地基的抗滑性能越强。
3. 桩身材料:抗滑桩的材料一般选择钢材或混凝土,也可以根据具体工程要求进行选择。
4. 桩间距和桩列布置:桩间距和桩列布置应结合地基土壤的承载力和设计荷载进行合理确定。
通常情况下,桩间距越小,桩列布置越密集,地基的抗滑性能越好。
四、抗滑桩基础设计流程1. 地质勘探:通过地质勘探获取地基土壤的物理力学性质参数,包括土层厚度、土质类型、水位等信息。
2. 抗滑计算:根据地质勘探数据,结合工程设计要求进行抗滑计算,确定抗滑桩的直径、长度、材料和数量等参数。
3. 桩身设计:根据抗滑计算结果,进行桩身的设计,确定桩身的截面形状和尺寸。
4. 桩基工程施工:根据设计要求进行抗滑桩基础的施工,包括桩的嵌入和固结等工序。
5. 检测与验收:对抗滑桩基础进行检测,确保施工质量符合设计要求,达到预期的抗滑效果。
五、案例分析以某某建筑工程为例,该工程位于软土地带,需采用抗滑桩基础来解决滑移问题。
通过地质勘探和土质分析,确定了地基土壤的力学性质参数。
根据设计要求,进行了抗滑计算,并确定了合适的抗滑桩直径、长度、材料和数量。
经过桩身设计和施工后,对抗滑桩基础进行了检测与验收,达到了预期的设计效果。
抗滑桩类型、设计及计算一、概述抗滑桩是将桩插入滑面以下的稳固地层内,利用稳定地层岩土的锚固作用以平衡滑坡推力,从而稳定滑坡的一种结构物。
除边坡加固及滑坡治理工程外,抗滑桩还可用于桥台、隧道等加固工程。
抗滑桩具有以下优点:(1)抗滑能力强,支挡效果好;(2) 对滑体稳定性扰动小,施工安全;(3) 设桩位置灵活;(4) 能及时增加滑体抗滑力,确保滑体的稳定;(5) 预防滑坡可先做桩后开挖,防止滑坡发生;(6)桩坑可作为勘探井,验证滑面位置和滑动方向,以便调整设计,使其更符合工程实际。
二、抗滑桩类型实际工程应用中,应根据滑坡类型及规模、地质条件、滑床岩土性质、施工条件和工期要求等因素具体选择适宜的桩型。
三、抗滑桩破坏形式总体而言,抗滑桩破坏形式主要包括:(1)抗滑桩间距过大、滑体含水量高并呈流塑状,滑动土体从桩间挤出;(2) 抗滑桩抗剪能力不足,桩身在滑面处被剪断;(3) 抗滑桩抗弯能力不足,桩身在最大弯矩处被拉断;(4) 抗滑桩锚固深度及锚固力不足,桩被推倒;(5)抗滑桩桩前滑面以下岩土体软弱,抗力不足,产生较大塑性变形,使桩体位移过大而超过允许范围;(6)抗滑桩超出滑面的高度不足或桩位选择不合理,桩虽有足够强度,但滑坡从桩顶以上剪出。
对于流塑性地层,滑体介质与抗滑桩的摩阻力低,土体易从桩间挤出。
此时,可在桩间设置连接板或联系梁,或采用小间距、小截面的抗滑桩,因流塑体的自稳性差,当地下水丰富时,开挖截面过大的抗滑桩易造成坍塌,对处于滑移状态的边坡,还可能会加速边坡的滑移速度,甚至造成边坡失稳。
四、抗滑桩设计01基本要求抗滑桩是一种被动抗滑结构,只有当边坡产生一定的变形后,才能充分发挥作用。
因此,抗滑桩宜用于潜在滑面明确、对变形控制要求不高的土质边坡、土石混合边坡和碎裂状、散体结构的岩质边坡。
抗滑桩宜布置在滑体下部且滑面较平缓的地段;当滑面长、滑坡推力大时,可与其它加固措施配合使用,或可沿滑动方向布置多排抗滑桩,多排抗滑桩宜按梅花型布置。
抗滑桩工程施工设计方案一、设计概述二、施工桩型选择根据工程地质条件和设计要求,本工程选用了灌注桩作为抗滑桩。
灌注桩具有承载力大、抗拔杆、抗滑性能好等优点,适合用于抗滑工程。
三、施工工艺流程1.地质勘查:对施工现场的地质情况进行详细的勘查和分析,确定桩的类型和参数。
2.竖向排布:根据设计要求,确定桩的排布方案,按照一定的间距、间隔,进行竖直排布。
3.钻探:根据设计要求,在每个桩位上进行钻孔取样,检测地下水位、岩层分布等情况。
4.灌注:使用混凝土泵将混凝土从桩顶灌注至桩孔中,在灌注过程中,要进行振捣和放松,确保混凝土能够充分填满桩孔。
5.现场试验:根据需要进行抗滑桩的现场试验,测试桩的承载力和抗滑性能。
6.检验验收:完成施工后,进行抗滑桩的质量验收。
四、施工质量控制为保证抗滑桩工程的施工质量,需要严格控制以下几个方面:1.材料质量:选用符合国家标准的水泥、混凝土等材料,并进行检测和验收。
2.现场施工:按照施工工艺流程进行施工,严格控制桩孔的直径、深度等尺寸参数。
3.施工设备:选用经过认证的设备,保证施工过程中设备的稳定性和准确性。
4.质量验收:每个施工阶段都进行质量验收,确保施工过程中质量问题及时发现和纠正。
5.现场监测:在施工过程中设置监测点,对桩位、桩身变形等进行监测,及时发现施工质量问题并采取措施。
五、安全防护措施1.工地围挡:在施工现场设置围挡,限制非施工人员进入施工区域。
2.通风排毒:进行地下空气采样,根据检测结果进行通风排毒,保证施工人员的安全。
3.安全防护用品:施工人员必须佩戴头盔、安全带等安全防护用品,确保施工期间人员的安全。
4.防火措施:在施工现场设置灭火器等消防设施,以应对突发火灾。
5.防滑措施:在施工现场设置防滑带,确保施工人员在高处施工时的安全。
六、环境保护措施1.沥青漏损能:对施工现场进行沥青捕捉,防止沥青漏入土体中,造成污染。
2.垃圾处理:对施工现场产生的垃圾进行分类,并合理处理。